多粒子系のシミュレーション

目的

コード

github/tkono17/labpp/PSystemにPythonのコードがある。

git clone https://github.com/tkono17/labpp.git

シミュレーションの設定と拡張

python/dss.pyの中のSystemConfigクラスに、設定できるパラメータがある。ここで、生成する粒子の種類や個数等を設定できる。 現状では円形の自由粒子が、弾性衝突をするという状況しか計算していない。

粒子にはたらく力や複雑な境界を定義したければPSystemクラスを拡張する必要がある。

ソフトウェアの導入方法

作業用のディレクトリを作る。以下では、このディレクトリを<WORKDIR>と呼ぶことにする。 実際には、自分が好きなディレクトリ名を決めて以下の<WORKDIR>の部分はその名前で置き換えること。

cd <WORKDIR>
git clone https://github.com/tkono17/labpp.git
mkdir build sw
cat > setup.sh <<EOF
export SWDIR=<WORKDIR>/sw
export PATH=${SWDIR}/bin:${PATH}
export LD_LIBRARY_PATH=${SWDIR}/lib:${LD_LIBRARY_PATH}
export PYTHONPATH=${SWDIR}/python:${PYTHONPATH}
EOF
cd build
cmake ../labpp/PSystem
make install

これをやった後には、<WORKDIR>の下にsw, build, labpp, setup.shといったディレクトリやファイルができているはずである。

新しくターミナルをシェルを立ち上げて作業を開始前に以下を実行する。

cd <WORKDIR>
source ./setup.sh

このソフトウェアはpythonなのでコンパイルは不要であるが、必要なファイルを<WORKDIR>/swの下にインストールするために

cd <WORKDIR>/build
make install

を実行する。これでプログラムを走らせる環境が整う。

sorce setup.sh

プログラムを実行するには

sorce setup.sh
cd <WORKDIR>/run
runds1.py

を実行する。すると、以下のようなウィンドウが新しく立ち上がるはずである。

Initialize -> Start -> Stop -> Quitが一連の流れになる。

データファイルの解析

シミュレーションを実行するとjson形式のデータファイルが生成される。Jsonファイルはデータを木構造で表現したもので、階層的なデータ構造を表現するのに便利である。ファイルの中のデータにアクセルするには、例えばPythonでは以下のようにする。